淺談我廠高壓配電室無油化改造

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，工業化進程也在穩步前進。淺談我廠少油斷路器改造情況及真空斷路器應用中的優缺點。

關鍵詞：少油斷路；改造；真空斷路器

1 我廠少油斷路器改造的必要性

我廠始建于1958年，到1983年全面建成的中型化工廠。6KV高壓配電室選用的斷路器大部分是六、七十年代生產的少油斷路器（型號SN10-10I、II），作為高壓配電裝置操作電機、變壓器等設備的開關，均安裝在固定式的裝置中。全廠8個高壓配變電所，約有200臺少油斷路器。油斷路器作為第一代產品，曾發揮過應有的作用，但是隨著科學和科技的進步，它的缺點越來越突出。這些老式的少油斷路器經受了幾次開斷大電流觸頭就有麻點、油質變黑，致使系統被迫停車，損失慘重，令人痛心。即使是正常運行的少油斷路器，每年一次的維修是必不可少的，一般是安排在生產系統大修期間，時間短，檢修工作量大，檢修工人忙著拆卸油斷路器，換油、打磨觸頭，再安裝調試。再者由于運行二、三十年，油開關的泄漏現象嚴重，而且很難徹底消除，既破壞環境，又影響變電所升級。更為嚴重的是，油開關作為滅弧介質變壓器油在電弧作用下是可燃的，在一定條件下，會產生高壓可燃性氣體，甚至發生爆炸，在開斷電流滿足不了系統發展的情況下，既威脅設備安全，又威脅人身安全。這些老式斷路器再不進行改造，勢必影響連續性高的化工生產。

2 真空斷路器優點

真空斷路器用于滅弧動、靜觸頭密封在真空泡中，利用真空作為絕緣介質和滅弧介質，帶來了一系列其他類型斷路器無法比擬的優點。真空斷路器最大的優點不僅在于適宜頻繁操作，維護工作量小，而且在于它的安全性，只有真空斷路器才能滿足高標準變配電所和其他對安全要求較高的場所的使用要求。真空斷路器開斷短路電流時，電弧被密封在真空中，產生的灼熱氣體不會外露，不會造成環境污染。真空斷路器若有一相喪失開斷能力，其它兩相可以實現正常開斷，不會出現異常。如果有兩相或三相喪失開斷能力，在通常的系統保護完整的情況下，在越級跳閘之前，不會造成大的損失。即使出現極為意外的情況，真空斷路器可能造成的最嚴重事故是形成相間短路，產生開放性的空氣電弧，也是無爆炸危險的。真空斷路器沒有可燃性物質，沒有高溫氣流外溢。在故障情況下，即使電弧不能熄滅，在數百毫秒內，電弧仍局限在外殼之內，更嚴重些電弧將外殼燒穿，也只能形成開放性電弧，引起相間短路，越級跳閘。實際上后者這類故障是非常罕見的。化工企業產品的特點是易燃易爆，真空斷路器的以上優點使其成為化工企業中當然的理想高壓斷路器。

3 我廠老式油斷路器改造基本思路和途徑

從2002年開始我廠分期對GG1A固定式開關柜內少油斷路器進行了技術改造，由真空斷路器代替少有斷路器。特別是近兩年，我廠在資金非常緊缺的情況下，仍然想方設法，陸續添置和更新了20多臺高壓真空斷路器。由于資金、價格、技術、體制等諸多因素，我們現在不可能將200多臺油斷路器全部改造完，只能有計劃有步驟地把一些漏油嚴重的開關，借助一些新建、改建、技措等項目逐步進行更換。如果宣布那么多油斷路器報廢，實在可惜，經濟上也難以承受，為此，我們一般采用分裝式真空斷路器，保留了原有斷路器柜的大部分部件，二次線無需改動，一次接線只改動與斷路器連接的一小部分，其余如電流互感器、隔離開關、控制電源也無需改動，這樣既保留了真空斷路器的全部優點，又節約了改造經費，而且還安裝迅速，不影響正常生產，利用一年一次的停車檢修時間即可完成改造任務。目前我廠高壓真空斷路器主要用在操作較為頻繁的硝銨KA41、3D22、3M16等高壓電機。幾年的實踐運行結果證明，分裝式真空斷路器運行安全可靠，無污染，噪音低，真空滅弧室不需要維護。這種技術改造深受現場檢修人員的歡迎。取得了良好的改造效果。

4 真空斷路器應用中的幾個問題

4.1 價格問題

真空斷路器的價格、相對與油斷路器來說的確有一定的差距，但與磁吹斷路器、SF6斷路器等相比，真空斷路器并不算貴。而且真空斷路器價格高是相對于一次性投資而言的，如果結合真空斷路器維修費用低、檢修時間短、安全事故率低等優點，其綜合經濟利益并不低，遠高于其他類型的高壓斷路器，隨著生產技術的發展，近幾年真空斷路器的價格有所下降，我們相信，真空斷路器未來的價格一定會讓我們承受。

4.2 額定值的選擇問題

額定電流值和額定短路開斷電流值的選擇，應以電網的實際容量為宜，盡可能地克服取值保險系數愈大愈好的傾向。取值過大不僅造成大馬拉小車極不經濟的情況，同時也將影響開斷小的感性或容性電流性能，導致截流過電壓的發生。據相關文獻報導，我國運行中的10kV電網額定電流在2000A及以下的約占總饋路數的93.1%，故而對額定工作電流的選擇應以2000A及以下為主。對于最大短路電流值的選擇應依據“城市網絡規劃與改造導則”（1993年228號）文件中給出的10kV為16kA、35kV為16kA為宜，避免盲目追求過大的保險系數。

4.3 過電壓問題

隨著城網開關無油化改造和真空開關的大量應用，其操作過電壓問題已日益突出，必須予以關注并采取相應的解決措施。并聯氧化鋅避雷器雖有效避免了操作過電壓對設備危害，但中性點不接地系統中，必須承擔單相接地時線電壓的能力，這種情況下將使避雷器嚴重過熱。所以真空斷路器的操作過電壓問題僅能適當防范，無法徹底解決。目前有些廠家研制并生產了限制真空斷路器操作過電壓危機電機絕緣的新產品RC阻容吸收器，也在探索階段，總之真空斷路器的操作過電壓防范仍是任重而道遠，需要我們在實踐中不斷積累經驗，從而有效地抑制操作過電壓。

5 結束語

雖然真空斷路器應用中還存在著價格高、易過電壓等問題，但其利用真空作為絕緣和滅弧介質，帶來了與其他類型斷路器無法比擬的優點。在冶金、化工、煤礦、等企業得到廣泛應用。隨著生產技術的發展，應用范圍會更廣泛。

參考文獻

[1]沈彭年，梁大海.高壓斷路器的發展特性和應用.

[2]電工之家.真空斷路器有哪些優缺點.

[3]百度文庫.真空斷路器操作過電壓原因分析及防范措施.

作者簡介：袁玉娟，單位：黑龍江黑化集團有限公司。